专利名称：一种水果图像获取装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水果图像获取装置，应用于球形水果分级机器视觉系统的球 形水果图像的获取。
背景技术：
目前，球形水果分级主要通过机器视觉系统采集球形水果的图像，进行图像处理， 检测球形水果的果径和颜色等，根据国家标准来对球形水果分级。其中球形水果的图像采 集装置的摄像头大多安装在球形水果的垂直上方，从上向下对球形水果进行拍摄，由于球 形水果在拍摄时的朝向不确定，一般需要配有水果翻转装置。在图像获取时，水果翻转有两 种方式，一种使球形水果的特定面朝上摄像头拍摄水果的上表面，这样获取的水果图像，只 有水果上表面的信息，下表面的信息不能获取到，由此得到的分级不准确。第二种方式是使 水果在翻转装置上按相同的角速度转动的，在转动的过程中，摄像头拍摄水果的几个不同 角度的表面。在图像获取时，能够获取到水果整个表面的信息，但是由于水果的大小不一 致，在翻转装置上的放置高度不一样，导致摄像头到水果的实际物距不同，在用图像测量法 来检测水果果径时，会造成较大的误差。另外有用三摄像头进行水果图像获取的方法，这种 方法可以同时获取整个水果表面的信息，但是由于摄像头的个数多，整个图像获取装置的 制造成本较高，同时流水线机架结构复杂。
发明内容为了在获取图像时能够采集到水果整个表面的信息，同时针对水果大小不一致时 拍摄物距不相同的问题，提出一种从水平方向进行图像获取的水果分级图像获取装置，装 置用一个摄像头进行图像获取，能够获取到整个水果表面的信息，同时保证了不同大小的 水果与摄像头之间物距相等。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是水果图像获取装置包括光源 箱、摄像头、水果托盘、从动齿轮、主动齿轮和旋转步进电机；长方形光源箱一侧安装有摄像 头，两侧各开一个方形或圆形缺口 ；光源箱内有水果托盘装置；光源箱内部摄像头两边有 光源；所述水果托盘装置包括水果托盘盘面、水果托盘套管、水果托盘座、旋转步进电机、 从动齿轮和主动齿轮，托盘套管外固定有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮固 定在旋转步进电机轴上；所述水果托盘套管在水果托盘座外，托盘套管内侧有一圈托盘套 管突起，水果托盘座支撑轴上有一圈托盘座突起，托盘套管突起到托盘盘面底部的距离大 于托盘座突起到托盘座底的距离。本实用新型与现有技术相比有如下优点，装置用一个摄像头，旋转步进电机每转 动120度采集一次球形水果图像，能够获得球形水果全表面信息；球形水果中心与摄像头 之间的距离等于水果托盘中心到摄像头的距离，在球形水果大小不一致时保证拍摄物距不 变；装置结构简单，成本低，可安装于水果分级流水线上以及分级实验台上，用于水果全表 面的图像获取，提高球形水果检测精度。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的装置整体结构示意图。图2是图像获取光源箱正全剖视图。图3是图像获取光源箱左全剖视图。图中1.光源箱，2.方形缺口，3.光源，4.摄像头，5.主动齿轮，6.旋转步进电机， 7.水果托盘座，8.从动齿轮，9.水果托盘套管，10.水果托盘盘面，11.被拍摄水果，12.螺 栓，13.套管突起，14.托盘座突起。
具体实施方式
在图1中，光源箱1罩在被拍摄水果11上，正面相对两侧面开有两个方形缺口 2， 右侧面有摄像头4通过螺栓与光源箱1联接，摄像头4两侧各有一个光源3固定在光源箱1 上，光源箱1中间放置被拍摄水果11，被拍摄水果11和光源箱1下方有水果托盘盘面10， 水果托盘盘面固定在水果托盘套管9上。水果托盘套管9套在水果托盘座7上。水果托盘 套管9外面固定有一圈从动齿轮8，从动齿轮8与旋转步进电机6轴上的主动齿轮5啮合。在图2所示实施例中，光源箱1的右侧面内中间位置通过4个螺栓12固定有摄像 头4，在摄像头4的两侧各固定一个光源3。在图3所示实施例中，水果托盘盘面10由有机玻璃材料制作，下面固定有水果托 盘套管9，水果托盘套管9面上固定一圈从动齿轮8，水果托盘套管内有一圈套管突起13， 水果托盘座7外侧有一圈托盘座突起14，水果托盘套管9套在水果托盘座7上，套管突起 13在托盘座突起14下。
权利要求1.一种水果图像获取装置，包括光源箱、摄像头、水果托盘、从动齿轮、主动齿轮和旋转 步进电机，其特征是长方形光源箱一侧安装有摄像头，两侧各开一个方形或圆形缺口，光 源箱内有水果托盘装置。
2.根据权利要求1所述的水果图像获取装置，其特征是所述光源箱内部摄像头两边 有光源。
3.根据权利要求1所述的水果图像获取装置，其特征是所述水果托盘装置包括水果 托盘盘面、水果托盘套管、水果托盘座、旋转步进电机、从动齿轮和主动齿轮，托盘套管外固 定有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮固定在旋转步进电机轴上。
4.根据权利要求3所述的水果图像获取装置，其特征是所述水果托盘套管在水果托 盘座外，托盘套管内侧有一圈托盘套管突起，水果托盘座支撑轴上有一圈托盘座突起，托盘 套管突起到托盘盘面底部的距离大于托盘座突起到托盘座底的距离。
专利摘要一种水果图像获取装置，长方形光源箱安装罩在水果托盘上，使水果位于光源箱中间，光源箱一侧安装有摄像头及两侧的光源，相对的一侧涂黑作为背景，两侧各开一个方形缺口，配合分级流水线使水果通过光源箱。水果托盘套管套在水果托盘座上，托盘套管外固定有从动齿轮，从动齿轮与旋转步进电机轴上的主动齿轮相啮合。获取图像时，旋转步进电机带动水果托盘套管作三次停顿，两次旋转120度的动作，摄像头在三次停顿时获取水果三个不同角度的图像。该装置用一个摄像头获得球形水果全表面信息，且在水果大小不一至时保证拍摄物距不变，结构简单，成本低，安装于水果分级流水线上以及分级实验台上，用于水果全表面的图像获取。
文档编号G01B11/08GK201876242SQ201020211540
公开日2011年6月22日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者周明, 彦冬, 彭有新, 曾德秋, 李盼, 王硕成, 陈建源, 韩赟波, 高云 申请人:华中农业大学